JP2006125064A - 柱脚固定具 - Google Patents

Abstract

【課題】リフォーム工事において柱脚部を強固に補強する。
【解決手段】本発明に係る柱脚固定具１は、矩形断面の柱２を取り囲むようにその側方三面に接着されるコの字状の柱側接合部材３と、土台４を介して柱２を支持するコンクリート基礎５の側面に接着される一対の基礎側接合部材６，６と、連結部材１１とから構成してあり、一対の基礎側接合部材６，６の非接着側端部を連結部材１１を介して柱側接合部材３の２つの出隅部にそれぞれ連結できるようになっている。ここで、連結部材１１を構成する柱側取付板及び基礎側接合部材６を構成する基礎側取付板には、それぞれボルト孔を形成してあり、該ボルト孔にボルト１６を挿通してナットを螺合するように構成してある。
【選択図】 図３

Description

本発明は、主として木造住宅の柱をその脚部にて固定する柱脚固定具に関する。

在来軸組工法で木造住宅を建築する場合、柱と土台とをいかに強固に接合するかは耐震上重要な事項であり、従来においては、柱の脚部と土台とを跨ぐようにそれらの側面にＹ型プレートや三角プレートを釘打ちしたり、コンクリート基礎に予め埋設したアンカーボルトを土台に挿通した上でその先端を柱の側面に固着されたホールダウン金物に緊結したりといった方法が採用されてきた。

このようなＹ型プレートや三角プレートあるいはホールダウン金物は、柱と土台との接合を補強する意味で補強金物と総称されており、新築時やその後の補修に適宜採用されている。

特開２００４−２１８２７２ 特開２００４−１３７８５６

一方、地震時においては、上下動が卓越する地震であればもちろんのこと、水平動が卓越する地震の場合にも、上方への引抜き力が柱に作用するので、該柱のほぞが土台のほぞ穴から抜けて建物が倒壊するという懸念がある。そのため、新築後のリフォーム工事として柱脚部を補強したいというニーズが高まっている。

しかしながら、引抜き力に強いホールダウン金物は、コンクリート基礎に埋設されたアンカーボルトを利用する関係上、新築時にしか採用することができないという問題や、Ｙ型プレートや三角プレートでは大きな引抜き力に抵抗できないため、耐震性に劣るという問題を生じていた。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、リフォーム工事において柱脚部を強固に補強することが可能な柱脚固定具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る柱脚固定具は請求項１に記載したように、矩形断面の柱を取り囲むようにその側方三面に接着されるコの字状の柱側接合部材と、土台を介して前記柱を支持するコンクリート基礎の側面に接着される一対の基礎側接合部材とからなるとともに、該一対の基礎側接合部材の非接着側端部を前記柱側接合部材の２つの出隅部にそれぞれ連結自在としたものである。

また、本発明に係る柱脚固定具は、一対の連結部材を備えるとともに前記柱側接合部材を背板と該背板の両縁部から直角に延設される一対の側板とで構成し、前記連結部材を、前記側板のうち、前記柱に接着される面と反対の面に接合され前記側板を越えて前記背板の側に延びる連結板と該連結板の延設箇所に該連結板に対して直角に立設された柱側取付板とから構成し、前記基礎側接合部材を前記コンクリート基礎の側面に接着される当接板と該当接板の非接着側端部に該当接板に直角に立設された基礎側取付板とで構成し、前記柱側取付板及び前記基礎側取付板のそれぞれに形成されたボルト孔にボルトを挿通してナットで螺合するように構成したものである。

また、本発明に係る柱脚固定具は、前記各ボルト孔をそれぞれ長孔とし、前記柱側接合部材が前記柱に取り付けられるとともに前記基礎側接合部材が前記コンクリート基礎に取り付けられた状態で前記各ボルト孔の長軸が互いに直交するように該ボルト孔を形成したものである。

本発明に係る柱脚固定具においては、矩形断面の柱を取り囲むようにその側方三面に接着されるコの字状の柱側接合部材と、土台を介して前記柱を支持するコンクリート基礎の側面に接着される一対の基礎側接合部材とからなるとともに、該一対の基礎側接合部材の非接着側端部を前記柱側接合部材の２つの出隅部にそれぞれ連結自在としてある。

このようにすると、柱の脚部は、土台ではなくコンクリート基礎に連結されることとなり、地震時に作用する柱の引抜き力は、コンクリート基礎に直接伝達される。

そのため、Ｙ型プレートや三角プレートよりもはるかに引張抵抗が強くなり、耐震性が向上する。また、コの字状の柱側接合部材を側方から柱に嵌め込むようにして施工することができるので、床板や壁に一切手を加えることなく、既存の柱の脚部を補強することが可能となり、リフォーム工事の効率化を図ることもできる。さらには、土台が基礎に十分緊結されていない古い建物にも適用することが可能である。

加えて、補強したい柱が立設されている箇所のコンクリート基礎がＴ字状になっている場合であっても、直交方向に延びる部分を跨ぐように一対の基礎側接合部材を配置することができるので、上述した作用効果と相まって、産業上、高い有用性と汎用性とを持ち合わせることとなる。

柱側接合部材と一対の基礎側接合部材とは、該基礎側接合部材を柱側接合部材の２つの出隅部にそれぞれ連結することができる限り、どのように構成しようとかまわないが、具体的には、一対の連結部材を備えるとともに前記柱側接合部材を背板と該背板の両縁部から直角に延設される一対の側板とで構成し、前記連結部材を、前記側板のうち、前記柱に接着される面と反対の面に接合され前記側板を越えて前記背板の側に延びる連結板と該連結板の延設箇所に該連結板に対して直角に立設された柱側取付板とから構成し、前記基礎側接合部材を前記コンクリート基礎の側面に接着される当接板と該当接板の非接着側端部に該当接板に直角に立設された基礎側取付板とで構成し、前記柱側取付板及び前記基礎側取付板のそれぞれに形成されたボルト孔にボルトを挿通してナットで螺合するように構成することが考えられる。

かかる構成において、前記各ボルト孔をそれぞれ長孔とし、前記柱側接合部材が前記柱に取り付けられるとともに前記基礎側接合部材が前記コンクリート基礎に取り付けられた状態で前記各ボルト孔の長軸が互いに直交するように該ボルト孔を形成したならば、柱側接合部材に対する基礎側接合部材の相対位置を水平二軸方向に調整することが可能となり、コンクリート基礎の幅が標準幅と多少異なるような場合にも本発明を適用することが可能となり、上述した有用性と汎用性はさらに向上する。

以下、本発明に係る柱脚固定具の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１は本実施形態に係る柱脚固定具１を示した全体斜視図、図２はその分解斜視図、図３は柱脚固定具１を柱２の脚部に施工した様子を示した斜視図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る柱脚固定具１は、矩形断面の柱２を取り囲むようにその側方三面に接着されるコの字状の柱側接合部材３と、土台４を介して柱２を支持するコンクリート基礎５の側面に接着される一対の基礎側接合部材６，６と、連結板９及び柱側取付板１０からなる一対の連結部材１１，１１とから構成してある。

柱側接合部材３は、背板７と該背板の両縁部から直角に延設される一対の側板８，８とで構成してある。かかる柱側接合部材３は、柱２の断面を１０５ｍｍ×１０５ｍｍとした場合、例えば厚さ３．２ｍｍ、長さ３２０ｍｍ程度の鋼板を内法が１０５ｍｍとなるように折曲げ加工することで得ることができる。なお、その幅（取付け状態では高さ）は、後述するように根太の高さに合わせて、例えば６０ｍｍとしておく。

連結部材１１の連結板９は、柱側接合部材３を構成する側板８のうち、柱２に接着される面と反対の面に重ねて溶接され、側板８を越えて背板７の側に延びるように構成してある。上述の例で言えば、連結板９は、厚さが３．２ｍｍ、幅が６０ｍｍ、長さが１６０ｍｍ程度の鋼板で構成することができる。

連結部材１１の柱側取付板１０は、連結板９の延設箇所に該連結板に対して直角にかつ背板７とは反対の側に立設して構成してあり、かかる構成により、一対の基礎側接合部材６，６の非接着側端部を連結部材１１を介して柱側接合部材３の２つの出隅部にそれぞれ連結できるようになっている。なお、柱側取付板１０は、その両脇に三角形状の補剛部を有しており、基礎側接合部材６からの引張反力に抵抗できるようになっている。かかる柱側取付板１０についても、連結板９の延設箇所に溶接によって取り付けるようにすればよい。

一方、基礎側接合部材６は、コンクリート基礎５の側面に接着される当接板１２と、該当接板の非接着側端部に該当接板に直角にかつ背板７と同じ側に立設された基礎側取付板１３とで構成してある。かかる基礎側取付板１３も柱側取付板１０と同様、その両脇に三角形状の補剛部を有しており、連結部材１１、柱側接合部材３ひいては柱２からの引抜き力に抵抗できるようになっている。かかる基礎側取付板１３についても、当接板１２の非接着側端部に溶接によって取り付けるようにすればよい。

柱側取付板１０及び基礎側取付板１３には、それぞれボルト孔１４，ボルト孔１５を形成してあり、該ボルト孔にボルト１６を挿通してナット１７を螺合するように構成してある。

ここで、ボルト孔１４，ボルト孔１５は、それぞれ長孔として形成してあるとともに、柱側接合部材３が柱２に取り付けられるとともに基礎側接合部材６，６がコンクリート基礎５に取り付けられた状態において、それらの長軸が互いに直交するように形成してある。

本実施形態に係る柱脚固定具１を柱２の補強金物として施工するには、まず、一階床下に入り、柱２の脚部に柱側接合部材３を取り付ける。取付けにあたっては、柱２の側方三面と柱側接合部材３の内面に接着剤をそれぞれ塗布し、しかる後、柱２の脚部に柱側接合部材３を嵌め込むようにすればよい。

かかる作業においては、土台４とその上に架けられた根太の上に敷設された一階床板との隙間、すなわち根太の高さに相当する空間を利用して柱側接合部材３を柱２に取り付けることができるので、一階床板を剥がしたり、壁を一部撤去したりする必要がない。

接着剤は、施工性がよくて接着強度の高いものを適宜選択すればよく、例えばタフロンＧ２０３０という商品名でファイバー化研株式会社から販売されているエポキシ樹脂系二液タイプのものや、ＤＰ４２０オフホワイトという商品名で住友スリーエム株式会社から販売されているエポキシ樹脂系二液タイプのものを用いることができる。

一方、コンクリート基礎５の側面に基礎側接合部材６，６を取り付ける。取付けにあたっては、コンクリート基礎５の側面と当接板１２の当接面に接着剤をそれぞれ塗布し、しかる後、当接板１２をコンクリート基礎５に押し付けるようにすればよい。

ここで、基礎側接合部材６，６を取り付ける際、柱側取付板１０のボルト孔１４と基礎側取付板１３のボルト孔１５とを位置合わせする必要があるが、ボルト孔１４，ボルト孔１５については上述したように、それぞれ長孔として形成してあるとともに、それらの長軸が互いに直交するように形成してあるので、コンクリート基礎５の幅が標準幅と多少異なっている場合や図３に示すようなコンクリート基礎５がＴ字状をなしている場合であっても、長孔の長さ範囲内で水平二軸方向、すなわち前後左右に位置調整することができる。

接着剤が硬化したならば、ボルト孔１４及びボルト孔１５にボルト１６を挿通してその先端にナット１７を螺合することにより、柱側接合部材３と基礎側接合部材６とを相互に連結する。

以上説明したように、本実施形態に係る柱脚固定具１によれば、柱２の脚部は、土台４ではなくコンクリート基礎５に連結されることとなり、地震時に作用する柱２の引抜き力は、コンクリート基礎５に直接伝達される。

そのため、Ｙ型プレートや三角プレートよりもはるかに引張抵抗が強くなり、耐震性を大幅に向上させることができる。

また、本実施形態に係る柱脚固定具１によれば、コの字状の柱側接合部材３を側方から柱２に嵌め込むようにして施工することができるので、床板や壁を剥がして施工する必要もなく、既存の柱２の脚部を補強することができる。

そのため、リフォーム工事の効率化を図ることが可能になるとともに、土台が基礎に十分緊結されていない古い建物にも適用することができる。

また、本実施形態に係る柱脚固定具１によれば、補強したい柱２が立設されている箇所のコンクリート基礎５がＴ字状になっている場合であっても、直交方向に延びる部分を跨ぐように一対の基礎側接合部材６，６を配置することができるので、上述した作用効果と相まって、産業上、高い有用性と汎用性とを持ち合わせることとなる。

また、本実施形態に係る柱脚固定具１によれば、ボルト孔１４，ボルト孔１５をそれぞれ長孔として形成してあるとともに、それらの長軸が互いに直交するように形成してあるので、コンクリート基礎５の幅が標準幅と多少異なっている場合やコンクリート基礎５がＴ字状をなしている場合であっても、長孔の長さ範囲内で水平二軸方向に位置調整することが可能となる。

本実施形態では特に言及しなかったが、図４に示すように、Ｔ字状のコンクリート基礎５ではなく、直線状のコンクリート基礎５′であって、床束２２に支持された大引２１が直交方向から土台４に取り合う場合においても、柱脚固定具１を上述したと同様にして施工することができる。また、図５に示すように、Ｔ字状のコンクリート基礎５ではなく、直線状のコンクリート基礎５′であって、根太掛け３１が土台４に取り付けられている場合においても、柱脚固定具１を上述したと同様にして施工することができる。

一方、根太が土台４と平行に架け渡してあって、その際根太４１が図６(a)のように土台４に隣接して取り合っている場合には、同図(b)に示すように、際根太４１のうち、柱２の両脇に根太掛け４２，４２をあらたに土台４に取り付けて床荷重を受け代えた後、柱２近傍の際根太を切り欠き、しかる後、柱脚固定具１を上述したと同様に取り付ければよい。

また、本実施形態では、ボルト孔１４，ボルト孔１５をそれぞれ長孔として形成するとともに、それらの長軸が互いに直交するように形成したが、柱２とコンクリート基礎５との相対位置関係が一定であれば、通常の丸孔としてもかまわない。

また、本実施形態では、柱側接合部材と連結部材とを別部材としそれらを溶接するようにしたが、これらを接着剤によって接合するようにしてもよい。

加えて、柱側接合部材と連結部材とを一体成型することができることは言うまでもない。かかる構成においては、連結機能が柱側接合部材にとりこまれることとなり、連結部材を省略した構成となる。

図７に変形例に係る柱脚固定具５１を示す。

同図でわかるように、柱脚固定具５１は、柱側接合部材５２と、一対の基礎側接合部材６，６とから構成してあり、柱側接合部材５２は、Ｈ型鋼状本体のうち、対向する一対のフランジ５３，５３及びウェブ５４で囲まれたコの字状空間５５内に柱２が嵌め込まれて接着されるようになっているとともに、ウェブ５４を挟んで反対側に延びるフランジ５３，５３のうち、該フランジに対して直角にかつウェブ５４とは反対の側に柱側取付板１０をそれぞれ立設して構成してあり、かかる構成により、一対の基礎側接合部材６，６の非接着側端部を柱側接合部材５２の２つの出隅部（Ｈ型鋼状本体の２つのフランジ端部）にそれぞれ連結できるようになっている。

以下、同一の符号を付した部材や施工手順あるいは作用効果については、上述したと同様であるので、ここではその説明を省略する。

また、本実施形態では主として筋かいが取り合っていない柱脚（片筋かいであって筋かいが取り合っていない側の柱脚）を想定したが、筋かいがある場合にも、筋かいをいったん切断して本発明に係る柱脚固定具を施工し、しかる後、筋かいの切断端部を公知の手段を用いて柱脚部に再接合するようにすればよい。

次に、本発明に係る柱脚固定具に対して引張試験を行った結果を図８に示す。

同図でわかるように、引張試験を行った結果、本発明に係る柱脚固定具は、従来のＹ型プレートや三角プレートよりも引張強度が二倍以上高いことがわかる。

本実施形態に係る柱脚固定具１の全体斜視図。 同じく分解斜視図。 柱２の脚部に適用した様子を示した斜視図。 図３とは別の取合い状況を示した斜視図。 図３とは別の取合い状況を示した斜視図。 図３とは別の取合い状況を示した斜視図。 変形例に係る柱脚固定具を示した斜視図。 引張試験の結果を示したグラフ。

符号の説明

１，５１ 柱脚固定具
２ 柱
３ 柱側接合部材
４ 土台
５ コンクリート基礎
６ 基礎側接合部材
７ 背板
８ 側板
９ 連結板
１０ 柱側取付板
１１ 連結部材
１２ 当接板
１３ 基礎側取付板
１４，１５ ボルト孔

Claims (3)

1. 矩形断面の柱を取り囲むようにその側方三面に接着されるコの字状の柱側接合部材と、土台を介して前記柱を支持するコンクリート基礎の側面に接着される一対の基礎側接合部材とからなるとともに、該一対の基礎側接合部材の非接着側端部を前記柱側接合部材の２つの出隅部にそれぞれ連結自在としたことを特徴とする柱脚固定具。
2. 一対の連結部材を備えるとともに前記柱側接合部材を背板と該背板の両縁部から直角に延設される一対の側板とで構成し、前記連結部材を、前記側板のうち、前記柱に接着される面と反対の面に接合され前記側板を越えて前記背板の側に延びる連結板と該連結板の延設箇所に該連結板に対して直角に立設された柱側取付板とから構成し、前記基礎側接合部材を前記コンクリート基礎の側面に接着される当接板と該当接板の非接着側端部に該当接板に直角に立設された基礎側取付板とで構成し、前記柱側取付板及び前記基礎側取付板のそれぞれに形成されたボルト孔にボルトを挿通してナットで螺合するように構成した請求項１記載の柱脚固定具。
3. 前記各ボルト孔をそれぞれ長孔とし、前記柱側接合部材が前記柱に取り付けられるとともに前記基礎側接合部材が前記コンクリート基礎に取り付けられた状態で前記各ボルト孔の長軸が互いに直交するように該ボルト孔を形成した請求項２記載の柱脚固定具。

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